Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.1. Визначення, предмет і завдання екології
Формування екології як науки почалося на зламі XIX — XX ст. і триває досі. Сучасна екологія з традиційної біоекології виросла в комплексну, складну, багатогранну інтеґральну науку, водночас ставши стратегією виживання людства — екологічною філософією. Екологічна діяльність нині — обов'язкова, і вочевидь — одна з основних складових будь-якої сфери людської діяльності: промислового виробництва, енергетики, сільського й лісового господарства, транспорту, наукових досліджень, військової справи, культури, релігії тощо.
Вперше термін "екологія" був запропонований німецьким біологом Е. Геккелем у 1866 р., але, як часто буває у науці, термін спочатку не "прижився". Подібне траплялось і з іншими відкриттями в біології (закони генетики Г. Менделя здобули визнання через десятиліття після відкриття). До кінця XIX ст. термін вживався тільки фрагментарно, оскільки не було дано його чіткого визначення.
У дослівному перекладі ("оikos" по-грецьки означає "дім") екологія — це наука про "дім", тобто про природу, що оточує нас. Таке визначення, безперечно, є надто узагальненим, але ж уявімо собі наш дім — це помешкання, де кожен з нас, проживаючи в ньому, перебуває в постійному контакті з усіма, хто мешкає поруч. Сам дім у даному прикладі буде неживим компонентом. По сьогодні тривають дискусії щодо визначення екології як науки. Широке визначення цієї науки є водночас і надто узагальненим. На жаль, у переважної більшості людей термін "екологія" більше асоціюється з охороною природи, ніж з біологічною наукою. Узагальнене визначення науки екології поєднує дві основні складові довкілля: "живу природу" + "неживий компонент" (дім, в якому ми живемо + оточення). Жива природа в такому разі представлена усіма живими істотами, які взаємодіють між собою. Неживий компонент є апріорною складовою, позаяк жоден живий організм не може існувати автономно, не вступаючи у взаємозв'язок із довкіллям. Таким чином, можна навести наступне визначення науки:
Екологія — це наука про взаємовідносини живих істот між собою та з неорганічною природою, що їх оточує, про зв'язки в системах, яким підпорядковане існування організмів, про структуру і функціонування цих систем.
Наприкінці XX ст. зміст терміна "екологія" став дещо ширшим, ЇЇ місце в системі наук значно змінилося, але сама основа залишилась незмінною. Стрижнем будь-якого екологічного дослідження є живий організм, і будь-які спроби звести екологічне дослідження до простих хімічних чи фізичних явищ не мають під собою наукового підґрунтя.
Екологія виникла як суто біологічна наука, але в наш час вона трансформувалася і стала наукою про структуру та функцію природи в цілому, наукою про біосферу; наукою, що вивчає місце людини на нашій планеті; наукою про взаємозв'язки усього живого на нашій планеті між собою та з довкіллям. Видатний американський вчений Ю. Одум одним із перших почав розглядати екологію не як вузьку біологічну наукову дисципліну, а як міждисциплінарну біологічну науку, що досліджує багатокомпонентні та багаторівневі складні системи у природі та суспільстві. При цьому саме Одум акцентував особливу увагу на неприпустимості спрощеного розуміння сутності екологічних досліджень. Ця якісна зміна в розумінні екології вимагала озброєння її новими методами та зробила її високо актуальною для вирішення соціальних й економічних проблем людства.
Предмет екології
Згідно із сучасними уявленнями, предмет екології — це сукупність або структура зв'язків між організмами та середовищем, що їх оточує. Для розуміння предмета екології необхідно визначити місце екології серед інших біологічних наук та розглянути їх взаємозв'язки (рис. 1.1).
На цьому малюнку бачимо, що "пиріг" біологи можна розкраяти: по горизонталі відокремлюються фундаментальні науки, по вертикалі — таксономічні підрозділи. Отже, екологія належить до фундаментальних розділів біології і є складовою частиною кожного з усіх таксономічних підрозділів.
Таким чином "Листовий пиріг" Ю. Одума яскраво демонструє, що екологічне дослідження в своїй основі націлене на живий організм. Будь-яке дослідження окремих аспектів його існування містить ознаки екологічного, але може вважатись екологічним тільки за однієї умови: вивченням має бути охоплений спектр впливів чинників і в жодному разі якийсь один. У такий спосіб досить конкретно визначаються завдання, які ставить перед собою сучасна екологія: вивчення загального стану сучасної біосфери, умов його формування та причин змін під впливом природних і антропогенних факторів; прогнозування динаміки стану біосфери в часі й просторі; розробка (з урахуванням основних екологічних законів) шляхів гармонізації взаємовідносин людського суспільства й природи, збереження здатності біосфери до самоочищення, саморегулювання й самовідновлення.
1.2. Коротка історія становлення екології як науки
Як і всі інші біологічні науки, екологія розвивалася безперервно, але нерівномірно. І як більшість наук, екологія має свою передісторію. Нагромадження відомостей про спосіб життя, залежність від навколишніх умов, характеру розподілу тварин і рослин почалось дуже давно. Праці давньогрецьких філософів-природознавців Гіппократа, Аристотеля, Теофраста Ерезійського містять відомості екологічного змісту. Звичайно, їх можна назвати відомостями екологічними тільки з сучасного погляду, оскільки сам термін "екологія" є нещодавнього походження. Отже, в історії екології, як і біології, можна виділити певні періоди розвитку, які в часовому відрізку нерівноцінні. І в кожний період (поділ на науки стався набагато пізніше) філософи намагались відповісти на запитання про причини виникнення того чи іншого явища. їхні висновки нині дехто сприймає з іронією, але не варто забувати, що кожен з них мав обмежений спектр технічних можливостей — тільки технічний проґрес дав змогу робити більш правильні висновки, давати відповіді на виниклі запитання.
Першим періодом, етапом розвитку екологічних досліджень можемо вважати описовий етап, який тривав досить довго. Це період накопичення інформації про багатство тваринного та рослинного світу на нашій планеті, період відкриття нових континентів, кругосвітніх подорожей. У наукових фондах музеїв Великобританії, Іспанії, Португалії, Франції досі зберігаються експонати, зібрані натуралістами, які супроводжували мореплавців. Слід відмітити, що і понині експедиції, що споряджаються країнами, включають біологів різних галузей.
Упродовж півтора тисячоліття накопичилась величезна кількість інформації, яка потребувала узагальнення. Отже, поряд з накопиченням інформації назріває виникнення другого етапу розвитку — систематики, з яким пов'язують імена таких відомих вчених, як К. Лінней та О. Гумбольдт. Багато науковців епохи Відродження (XVII—XIX ст.) зробили вагомий внесок у цю науку, яку в ті часи екологією ще не називали.
Зокрема, А. Левенгук (XVIII ст.) — відомий як основоположник вчення про трофічні взаємовідносини та регуляцію чисельності популяцій; французький вчений Ж. Бюффон вперше порушив проблему впливу зовнішніх умов на будову тварин. Відомий еволюціоніст, автор першого еволюційного вчення Ж.Б. Ламарк вважав, що вплив "зовнішніх обставин" — одна з найголовніших причин пристосувальних змін організмів, еволюції тварин і рослин. Важливим результатом другого періоду є приведення в систему інформації про органічний світ. Системи, які були створені в цей період, уже давали уявлення про певну ієрархію та взаємозв'язок у живій природі.
Важливим етапом становлення екології як науки стала поява у 1859 р. книги Ч. Дарвіна "Походження видів шляхом природного добору, або збереження обраних порід у боротьбі за життя". У ній Дарвін чітко вказав на роль навколишнього середовища ("боротьба за існування" у природі) у природному доборі як одного з основних рушійних сил еволюції. Після виходу у світ праць Геккеля термін "екологія" поступово прижився і набув загального визнання. Друга половина XIX ст. визначалася вивченням способу життя тварин і рослин та їх пристосування до кліматичних умов, а також, завдяки роботам К. Мебіуса, становленням нової галузі екології — біоценології.
Отже, третій етап розвитку теоретичних засад екології розпочався з другої половини XIX ст., хоч як самостійна наука екологія сформувалась і набула наукового визнання лише на початку XX ст. На той час уже сформувались екологічні школи гідробіологів, ботаніків, зоологів, кожна з яких розвивала певну галузь науки екології. У 20-х роках XX ст. в Європі та Америці були організовані екологічні наукові товариства, засновані журнали, а екологію почали викладати в університетах. У 30-х роках сформувалась нова галузь екології — популяційна екологія, основоположником якої є англійський вчений Ч. Елтон. Увага звертається на популяцію як самостійну одиницю. Центральними для популяційної екології стали проблеми внутрішньовидової організації і динаміки чисельності.
З початку 30-х років виникає принципово новий підхід у дослідженнях з екології. У 1935 р. А.Тенслі обґрунтував поняття екосистеми, а в 1942 р. В. Сукачов сформулював тезу про біогеоценоз. Живі організми почали вивчати у їх співвіднесеності до сукупності абіотичних факторів, з урахуванням закономірностей, що лежать в основі зв'язку всього угруповання й навколишнього середовища — кругообігу речовин та перетворення енергії. Розвиток екосистемного аналізу привів до появи вчення про біосферу. Біосфера перед нами постає як глобальна система, стабільність та функціонування якої ґрунтуються на екологічних законах забезпечення балансу речовини та енергії. Автором цієї теорії був перший президент Української академії наук В. Вернадський.
Отже, за короткий період — з середини XIX ст. до 60-х років XX ст. — екологія як наука зайняла своє місце серед інших природничих наук, було сформульовано основні теоретичні засади науки про взаємозв'язки живих організмів з навколишнім середовищем та між собою. Сьогодні біологами-екологами чітко виокремлюються напрями теоретичної екології, які сформувались історично і розвиваються понині. Такими напрямами є: факторіальна екологія (вчення про фактори середовища та механізми адаптації живих істот до їх дії), демекологія (вчення про популяції), біоценологія (вчення про угруповання), екосистемологія та біогеоценологія (вчення про екосистеми та біогеоценози), біосферологія (вчення про біосферу).
Екологію деколи поділяють на аутекологію та синекологію. Таким чином розділи екології, які вивчають пристосованість популяцій окремих видів організмів до факторів навколишнього середовища, називають аутекологією або екологією видів (аутос — сам + екологія). Синекологія — розділ екології, який вивчає життя угруповань різних видів організмів та їх взаємодію (син — разом + екологія).
Слід зазначити, що стрімкий розвиток екології зумовлений значними досягненнями інших фундаментальних наук, таких, як фізика, хімія, математика. Зв'язок з цими науками настільки щільний, що подекуди напрями екології (утилізація, промислова екологія тощо) приймають за екологію в цілому. На жаль, в останні десятиріччя, завдяки аргументованому підвищенню уваги до науки екології, помітним є намагання представити наукові досягнення інших, небіологічних, наук як розвиток екології. І як наслідок, результат втілення таких наукових напрацювань далекий від основних завдань екології.
Крім того, нерідко трапляються спроби перенесення лабораторних результатів на об'єкти в природному середовищі, при цьому цілковито іґнорується необхідність комплексного аналізу екосистеми.
Друга половина XX ст. продемонструвала, що більшість екологічних проблем виникає завдяки людині. Синтез нових речовин, які відсутні в природі, призвів до глобальної проблеми накопичення полімерних сполук та інших штучних, переважно синтезованих речовин. їх перевага, яку представляли як досягнення, обернулась для людства загрозою екологічної катастрофи.
У наш час екологія — це розгалужена система наук. Об'єктами її вивчення є популяції організмів, види, угруповання, екосистеми та біосфера в цілому.
Зв'язок екології з практикою надзвичайно тісний через те, що важко знайти сферу діяльності людини, де б не було зв'язку з середовищем існування. За останні десять років з'явилися нові напрями практичної екології (медична екологія, екологія космічного простору тощо), і процес цей триває понині. Як наслідок, з часом можуть виокремитись новітні напрями, які формуватимуть новий підхід до вивчення закономірностей існування живого на нашій планеті.
1.3. Рівні організації живої матерії. Галузі та підрозділи екології
Зміст сучасної екології доцільно виділити, виходячи з концепції рівнів організації живої матерії, які складають "біологічний спектр" планети Земля.
На сьогоднішній день, виходячи з головних властивостей живого, в біології виділяють такі організації живої матерії: клітина — тканина — орган — організм — популяція — біоценоз — біом — біосфера.
Спрощений варіант рівнів організації живої матерії можна побудувати на складових вищих рівнів стосовно до нижчих рівнів (рис. 1.2). Отже, сукупність диференційованих клітин творить тканину, з якої складаються різні органи, що входять до складу організму, а сукупність особин одного виду, які займають певну територію, — популяцію, сукупність популяцій — біоценоз, екосистему. Сукупність екосистем планети Земля творить біосферу. Взаємодія з фізичним середовищем (енергією та речовиною) на будь-якому рівні зумовлює існування певних функціональних систем.
Екологія як наука вивчає системи, вищі за організмовий рівень, тобто такі, в склад яких входять окремі групи організмів і між ними обов'язково мають виникати певні взаємовідносини, а також взаємовідносини їх з навколишнім середовищем. Однак чітких меж між окремими рівнями організації живих систем не існує, оскільки тут діють такі фактори, як взаємозалежність і взаємовплив. Наприклад, окремий організм не здатен до тривалого ізольованого існування за межами своєї популяції, так само як і окремий орган за межами організму. Таким чином, екологія досліджує явища, які охоплюють шість рівнів організації живої природи.
Організм
Вивчаючи особину конкретного виду, ми досліджуємо, по суті, організм. Організацію і функцію останнього досліджують доволі успішно кілька біологічних дисциплін: анатомія, систематика, фізіологія, ембріологія і частково генетика. Ставлення організмів до середовища вивчає екологія організмів.
Популяція
Екологічний зміст популяції розглядається в розділі "Демекологія". Тут ми тільки спинимось на окремих аспектах цього терміна, який дозволить нам зрозуміти наступність рівнів організації живої матерії. Сукупність особин, які належать до одного виду, заселяють спільну територію і володіють певними властивостями, прийнято вважати популяцією. Таким чином, навіть якщо розглядати даний рівень як просту сукупність організмів, можна помітити відмінність між двома рівнями — популяція може існувати автономно від інших. Кожна сукупність особин, що належить до одного виду, має окреслену генетичну структуру, виражену в певних морфологічних особливостях виду. Одночасно виступає екологічна структура, яка є результатом відмінності демографічного типу, наприклад, вікова структура, народжуваність, смертність. Процеси, що відбуваються в межах популяції, пов'язані зі змінами чисельності організмів або ж із морфологічними змінами. Популяція є основною біологічною одиницею, в межах якої реалізуються процеси природного добору. Із самого визначення екології видно, що взаємовпливи і взаємозв'язки — предмет вивчення цієї науки. Отже, саме цей рівень організації живої матерії є першим і фундаментальним для екології.
Угруповання
Біоценоз, або угруповання, є найвищим щаблем організації живої природи, сталою системою разом із існуючими на певній ділянці суші або водойми організмами і створеним ними ж біоценотичним середовищем. Спрощене визначення угруповання можна побудувати на основі наступності. Якщо популяція — це група особин одного виду на певній території, а цю територію будуть населяти і популяції інших видів, то цілком закономірним буде визначення угруповання як сукупності популяцій різних видів на певній території. Популяції різних видів, пов'язані між собою різноманітними біологічними стосунками, є елементами структури цієї одиниці. В межах біоценозу відбувається кругообіг матерії й енергії, а також формування середовища життя організмів — біотопу.
Біогеоценоз, екосистема
Угруповання — досить чітко окреслений рівень живого, який успішно вивчається екологами. Поряд з тим цей рівень територіально сильно обмежений. Обмеження зачіпає насамперед практичний підхід до вивчення, оскільки великі масиви інформації про довкілля надто складні для узагальнення одним спеціалістом. Крім того, угруповання енергетично не є автономним. На планеті Земля функціонують утвори, набагато більші за угруповання, — екосистеми, яким властиві ознаки угруповання, але вони значно більші за розмірами. Сукупність рослинності, тваринного світу, мікроорганізмів і певної ділянки земної поверхні, які пов'язані між собою обміном речовин та енергії, прийнято називати біогеоценозом. Даний рівень організації живої матерії включає в себе певні угруповання організмів, ґрунт, ґрунтову воду і нижні шари тропосфери. Його межі визначаються головним чином межею фітоценозу (рослинного угруповання).
Біосфера
Використовуючи попередній принцип визначення рівнів живого, можна спробувати дати визначення біосфери як сукупності екосистем планети Земля. Таке, спрощене, визначення буде доцільним, оскільки включає в себе визначення всіх попередніх рівнів. Біосфера — оболонка Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, населені живими організмами. Верхня межа біосфери має озоновий екран, що затримує більшу частину згубних для живих істот ультрафіолетових променів, а нижня — тепловий бар'єр.
Сучасну екологію прийнято умовно ділити на п'ять великих підрозділів: аутекологію (екологію організмів), демекологію (екологію популяцій), синекологію (екологію угруповань), біогеоценологію та біосферологію (глобальну екологію).
Аутекологія (термін введений у 1896 р. Шретером) вивчає взаємозв'язки представників виду з оточуючим їх середовищем. Цей розділ екології займається головним чином визначенням меж стійкості виду і його співвіднесеністю з різними екологічними факторами. Аутекологія вивчає також вплив середовища на морфологію, фізіологію та поведінку організмів. Демекологія (термін введений у 1908 р. Йогансеном) описує коливання чисельності різних видів і встановлює їх причини. Цей розділ ще називають динамікою популяцій, або популяційною екологією. Синекологія (Шретер, 1902) аналізує стосунки між особинами, що належать до різних видів даного угруповання організмів, а також між ними і оточуючим середовищем. Термін біоценологія, введений у 1918 р. Гамсом, є практично синонімом синекології. В синекології дослідження проводять у двох напрямах: статичному і динамічному. Статичний напрям (описова синекологія) займається становленням видового складу угруповань, чисельністю, частотою виявлення виду, видовим представництвом і просторовим розміщенням. Динамічний напрям (функціональна синекологія) охоплює два аспекти. Перший стосується розвитку угруповань і дослідження причин, які привели до їх зміни. Другий займається вивченням обміну речовин та енергії між різними компонентами екосистеми, а також вивчає кормові ланцюги, біомасу і енергію, продуктивність біоценозів. Цей напрям ще називають кількісною синекологією. Біогеоценологія, або еко-системологія, вивчає біогеоценотичний шар Земної кулі і, зокрема, конкретні екосистеми (суходільні, водні), в яких взаємодіють живі істоти і абіотичне середовище. Біосферологія (Глобальна екологія) вивчає біосферу як єдине планетарне ціле, з'ясовує закономірності еволюції біосфери.
1.4. Закони, категорії та методи екології
Екологія, як і інші науки, ґрунтується на загальнонаукових, кібернетичних, біологічних, геологічних, географічних, фізико-хімічних законах. Кращому осмисленню екології як науки допоможе навіть простий перелік законів суміжних з екологією наукових дисциплін. В одній із останніх своїх робіт "Екологія: теорії, закони, правила, принципи і гіпотези" М.Ф. Реймерс, подаючи науковий огляд теоретичного спадку в царині екології, наводить 250 законів, закономірностей, принципів, правил, якими користується сучасна екологічна наука. М.Ф. Реймерс (1994), класифікуючи і узагальнюючи принципи, правила, аксіоми, афоризми, метафори, догми, намагається створити певний ієрархічний блок екологічних законів. Львівські вчені С.М. Кравченко і М.В. Костицький (1992) подають їх у такому порядку:
закон обмеження природних ресурсів. Деякі вчені вважають сонячну енергію практично невичерпною, однак при цьому не беруть до уваги, що серйозною перепоною для її використання є біосфера, антропогенна зміна якої понад допустиму межу (за правилом — 1%) може призвести до серйозних і тяжких наслідків: штучне привнесення енергії в біосферу сягнуло вже значень, близьких до обмежень. Згідно із законом обмеженості (вичерпності) природних ресурсів, усі природні ресурси (ПР) кінцеві. Оскільки Земля природно обмежене ціле, на ній не можуть існувати нескінченні частини. Обмеженість ПР виникає або внаслідок прямої вичерпності, або внаслідок збурення середовища мешкання, яке стає непридатним для господарювання і життя людини. Обмеженість ПР (включаючи в це поняття і природні умови розвитку людства в історичному процесі) не може не впливати на продуктивні сили суспільства, а через них і на соціальні відносини;
закон зменшення природноресурсного потенціалу (ПРП) — в межах однієї економічної системи (способу виробництва) й одного типу технології — веде до того, що природні ресурси стають щораз менш доступними і вимагають збільшення затрат праці й енергії на їх видобування та транспортування, а також відтворення. Відповідно до цього закону має сформуватися світовий ринок ПР, або "екологічний" ринок, що в умовах глобальності впливів людства на природу не можна вважати нормальним. Існує конкурентне використання ресурсів, що торкається як всіх аспектів ПР, так і їх окремих компонентів; при цьому конкуренція має переважно локально-економічний і натуральний характер. У момент наближення ПРП до суспільно неприйнятного рівня зміниться технологія і зміниться суспільна реакція, тобто сформується нова економічна система;
піраміди енергій — з одного трофічного рівня екологічної піраміди переходить на інші рівні не більше 10% енергії. Цей закон дає змогу обчислювати необхідні земельні площі для забезпечення населення продуктами харчування тощо;
рівнозначність усіх умов життя — всі природні умови середовища, необхідні для життя, відіграють рівнозначну роль;
розвиток (Р) природної системи за рахунок навколишнього середовища — будь-яка природна система може розвиватися лише за умови використання матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей навколишнього середовища; абсолютно ізольований саморозвиток неможливий. Із цього закону випливає декілька наслідків: Р абсолютно безвідходне виробництво неможливе; будь-яка високоорганізована біотична система, використовуючи та видозмінюючи своє життєве середовище, є потенційною загрозою для більш високоорганізованих систем (завдяки цьому в земній біосфері неможливе нове зародження життя — воно буде знищене організмами більш високоорганізованими, ніж первісні форми живого); Р біосфера Землі як система розвивається не тільки за рахунок ресурсів планети, але й опосередковано — за рахунок і під впливом розвитку космічних систем;
6)системо-генетичний — багато природних систем, зокрема геологічні утворення, особини, біотичні спільноти, екосистеми тощо, в індивідуальному розвитку повторюють у скороченій (закономірно зміненій та узагальненій) формі еволюцію своєї системної структури; цей закон зумовлює необхідність урахування при управлінні природними процесами закономірного проходження ними проміжних фаз. Наприклад, вирубаний ліс не можна відновити безпосередньо. Його розвиток має декілька фаз: молодняка, жердняка, середньовікового, стиглого та перестійного лісу;
Системо-періодичний, який, наприклад, проявляється у періодичній системі хімічних елементів чи у гомологічних рядах. Базою для створення періодичних таблиць (не лише хімічних елементів чи генетичних взаємозв'язків) слугує усталена Глобальна ієрархія природних систем. Дослідження, з огляду на цей закон, дають змогу глибше зрозуміти склад і функціонування природних систем, їх співпорядкованість, визначити кількісний вираз прояву іншого закону — закону оптимальності;
сукупності (спільної дїі) природних факторів — наприклад, врожай залежить не від окремого, нехай навіть дуже важливого фактора, а від сукупності екологічних факторів; коефіцієнт дії кожного окремого фактора в їх спільному впливові різний і може бути обчислений;
сукцесивного уповільнення — процеси, які відбуваються у зрілих урівноважених системах, як правило, виявляють тенденцію до уповільнення; звідси безперспективними є спроби "творити" природу господарськими заходами без виведення її системи з рівноваги чи створення якихось інших особливих умов для здійснення господарської акції. Наприклад, акліматизація нового виду культурних рослин дає спочатку певний ефект, далі популяційний вибух згасає, і, якщо цей вид не стає масовим шкідником, його господарське значення різко зменшується;
прискорення еволюції — швидкість формоутворення з бігом геологічного часу збільшується, а середня тривалість існування видів всередині більш крупної єдності (групи) знижується, тобто високоорганізовані форми існують менше часу, ніж низькоорганізовані. Прискорення еволюції передбачає і більш швидке зникнення видів, їх вимирання, яке відбувається повільнішими темпами, ніж формоутворення, внаслідок чого кількість видів у біосфері в процесі еволюції зростає. Протилежний процес — наростання темпів винищення окремих видів тварин і рослин — пов'язаний із антропогенним впливом, а не з дією зазначеного вище закону;
еволюції, який виявляється в трьох аспектах: Р як спілкування тварин із зовнішнім світом, або двоякості живих елементів; Р поступового утворення всього сущого — в природі ніщо не вічне, все має свою історію; Р ускладнення утворення як окремого організму, так і екосистем завдяки зростанню диференціації функцій і органів, які виконують ці функції;
екологічні кореляції — в екосистемі, як і в будь-якому цілісному природному утворенні, всі її компоненти функціонально відповідають один одному; випадання однієї частини системи (знищення виду) неминуче призводить до виключення всіх тісно пов'язаних з цією частиною системи інших її частин і до функціональної зміни цілого в рамках дії закону внутрішньої динамічної рівноваги.
Як визначають В.М. Бровдій і О.О. Гаца (2001), всі екологічні закони доцільно класифікувати за функціональними ознаками, а саме — виділити серед них енергетичні, системні (системоутворюючі), біофізіологічні, геобіохімічні, геофізичні і соціально-економічні.
Екологія як комплексна наука використовує досить широкий арсенал методів, які властиві й іншим фундаментальним
наукам. Завдяки цьому відбувається тісний зв'язок екології з іншими науками. Згідно з Ю.А. Злобіним (1998), методи екології можна поділити на три основні групи:
Методи збору інформації. Класичні методи дослідження стану екологічних об'єктів (включають у себе всі методи, які застосовують у природничих науках), що спрямовані на накопичення фактичного матеріалу про складові компоненти досліджуваної ділянки екосистеми, біосфери.
Методи опрацювання отриманої інформації. Ця група методів спрямована на узагальнення отриманої інформації шляхом систематизації певних параметрів складових компонентів досліджуваної ділянки екосистеми. Сучасна обчислювальна техніка дає можливість опрацювати велику кількість фактичного матеріалу, що, в свою чергу, робить його більш доступним для узагальнення. Слід відзначити, що при певних екологічних дослідженнях статистична обробка є необхідною умовою для досягнення чи перевірки достовірності отриманих результатів.
Методи інтерпретації отриманих результатів. Методи моделювання. Важливим етапом будь-яких екологічних досліджень є аналізування отриманих результатів, побудова певної моделі стану екосистеми. Такий підхід дає змогу прогнозувати зміни, які можуть відбуватися на досліджуваній ділянці під впливом певних екологічних факторів або під впливом діяльності людини. На основі абстрагування результатів досліджень можна робити словесні описи екосистем (вербальні моделі), побудувати схеми взаємозв'язків компонентів (графічні моделі), описувати екосистеми за допомогою математичних формул (математичні моделі). Беззастережне застосування методів моделювання неможливе через непередбачуваність процесів, які відбуваються в екосистемах, через залежність від "великих" та "малих" циклів, як правило, планетарної природи. Тільки після накопичення достатньої кількості інформації про закономірності існування Всесвіту побудовані моделі будуть найбільш наближені до реального стану екосистем. Введення змінних величин не дає можливості вирішити даної проблеми, математичні формули стають більш ускладненими. Спрощення та вилучення змінних компонентів веде до втрати достовірності самої моделі.